CN112673769B - 播种机播种量、施肥量自动标定装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种播种机播种量、施肥量自动标定装置，可正反转动的动力部件具有双侧动力输出端；一侧通过第一传动单向轴承与作业行排种排肥部件连接，另一侧通过第二传动单向轴承与标定用排种排肥部件连接；所述第一传动单向轴承与第二传动单向轴承的锁止方向相反、自由转动方向相反；标定用排种排肥部件下方设有接种接肥盒，接种接肥盒下部设有承重传感器；配套的控制系统与所述承重传感器及所述动力部件连接；比较器将目标播种量或施肥量与承重传感器测得值进行比较，所述控制系统对驱动电机的相对工作转速按对应的比例调整，使排种量和施肥量达到目标值。可用在由电机驱动排种排肥的播种机上，与标定控制系统配合，可以实现在线自动快速标定。

Description

播种机播种量、施肥量自动标定装置及方法

技术领域

本发明涉及一种播种机播种量、施肥量自动标定装置方法，属于农业机械技术领域。

背景技术

现有技术中的施肥播种机没有播种量和施肥量在线自动标定功能。用户根据当地农艺要求确定每亩播种量和施肥量后，根据播种机厂家给定的参考设置对播种机的播种量和施肥量进行设置。为了达到较精确的量，需要对播种机的实际排种、排肥量进行标定。目前通常按以下方法进行标定：将播种机停在场地上，通过拖拉机提升或使用支撑物使播种机处于悬空状态，工作部件不接触地面，使排种轴或排肥轴按一定的速度均匀转动一定圈数，同时在排种部件或排肥部件下方将排种器或排肥器转动这一固定圈数所排出的种子和肥料接住，称量种子或肥料的重量，计算出排种器或排肥器每转的排种量或排肥量，从而计算出该播种机的每亩实际排种量或排肥量。将每亩实际排种量或排肥量与目标排种量或排肥量对比，根据对比情况再对播种机的播种量或施肥量进行调节。通常，播种量和施肥量调节机构不易控制调节量，那么还需要再次接料称量，验证调节的准确性。可以看出，以上标定过程工作繁琐、效率低下，并且由于采用人工调整，误差较大。

因此，现有标定方式，机具下地作业前需要花费较长的时间在标定工作上，操作复杂，费时费力。由于人工完成称重、计算、调节等工作，存在较大误差，而现在农业生产对每亩播种量和施肥量的精度要求较高，所以通常需要反复几次标定才能达到较精确的目标值。

发明内容

本发明的目的是提供一套播种机播种量施肥量在线自动标定装置，可用在由电机驱动排种排肥的播种机上，与标定控制系统配合，可以实现在线自动快速标定。

本发明采取以下技术方案：

一种播种机播种量、施肥量自动标定装置，可正反转动的动力部件具有双侧动力输出端；一侧通过第一传动单向轴承2与作业行排种排肥部件1连接，另一侧通过第二传动单向轴承4与标定用排种排肥部件10连接；所述第一传动单向轴承2与第二传动单向轴承4的锁止方向相反、自由转动方向相反；标定用排种排肥部件10下方设有接种接肥盒9，接种接肥盒9下部设有承重传感器8；配套的控制系统与所述承重传感器8及所述动力部件连接；比较器将目标播种量或施肥量与承重传感器8测得值进行比较，所述控制系统对驱动电机的相对工作转速按对应的比例调整，使排种量和施肥量达到目标值。

优选的，所述接种接肥盒9及承重传感器8的整体由卸料轴5支撑，卸料轴由卸料动力部件驱动转动，带动接种接肥盒9翻转，将里面的种子或肥料倒出清空，以便于下次标定正常进行。

优选的，所述配套的控制系统还与所述卸料动力部件连接。

进一步的，所述卸料动力部件包括卸料电机7、卸料变速箱6。

进一步的，所述可正反转动的动力部件包括驱动电机3、驱动变速箱11。

优选的，一组作业行排种排肥部件1共轴设置，由一根传动轴带动，一起工作。

一种播种机播种量、施肥量自动标定方法，采用上述任意一项所述的播种机播种量、施肥量自动标定装置；正式标定启动前，配套的控制系统自动记录称重传感器上的初始值，标定行的排种排肥部件的驱动轴转动一定圈数时，配套的控制系统再次读取称重传感器的数值，减去初始值即可得出种子或肥料质量，配套的控制系统自动计算出该状态下的每亩播种量或施肥量值，与输入的目标亩播种量或施肥量值进行比较，并对驱动电机的相对工作转速按比例调整，使排种量和施肥量达到目标值；当标定称重完成后，卸料电机通过卸料变速箱驱动卸料轴按一个方向转动180°，接种接肥盒开口朝下，将里面的种子或肥料倒出清空；接种接肥盒保持开口向下的状态达到设定时间后，卸料电机通过卸料变速箱驱动卸料轴按反方向转动180°使接种接肥盒恢复到正常接种接肥状态。

本发明的有益效果在于：

1)标定操作简单，省时省力。

2)自动完成称重、计算、调节等工作，精准度高；

3)只需标定一次，无需反复标定验证。

4)在现有播种施肥机基础上进行改造，通过增设单向轴承、标定用排种排肥部件、称重传感器、接种卸料部件等装置，实现发明功能，未明显增加设备成本，设备改动小，实施方便，推广方便。

附图说明

图1是本发明播种机播种量、施肥量自动标定装置的主视图。

图2是本发明播种机播种量、施肥量自动标定装置的右视图。

图中，1.作业行耕种排种排肥部件，2.第一传动单向轴承，3.驱动电机，4.第二传动单向轴承，5.卸料轴，6.卸料变速箱，7.卸料电机，8.称重传感器，9.接种接肥盒，10.标定用排种排肥部件，11.驱动变速箱，12.肥箱，13.种箱，1a.排肥部件，1b.排种部件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

参见图1-图2，施肥播种机上的排种排肥系统，具有种,12、肥箱13、排种部件1b、排肥部件1a、驱动电机3、驱动变速箱11等部件。

如图1所示，本标定装置中还设有：第一传动单向轴承2、第二传动单向轴承4、接种接肥盒9、称重传感器8、卸料轴5、卸料变速箱6、卸料电机7等。图1中，驱动电机3左侧的几组排种排肥部件为作业行排种排肥部件1，即工作时正常播种施肥的作业部件。驱动电机3右侧的一组排种排肥部件用于标定，不参与播种施肥作业。

其工作过程及原理是：驱动电机3可以由控制器控制实现正反两个方向的转动，驱动电机两侧通过两个安装方向相反的单向轴承分别与作业行排种排肥部件的驱动轴和标定行排种排肥部件的驱动轴相连。当驱动电机3按一个固定方向转动时，其中一个单向轴承处于内外圈锁止状态，第二传动单向轴承4处于内外圈自由转动状态。假设驱动电机按正向转动时，第一传动单向轴承2处于内外圈锁止状态，则第二传动单向轴承4处于内外圈自由转动状态。此时，作业行排种排肥部件的驱动轴被驱动电机带动转动，排种排肥部件工作，此时施肥播种机处于正常的施肥播种工作状态。同时，由于第二传动单向轴承4的安装方向与第一传动单向轴承2相反，此时第二传动单向轴承4的内外圈自由转动，标定行排种排肥部件的驱动轴不转动，标定行排种排肥部件不工作。当驱动电机反转时，与上述情况相反，作业行的排种排肥部件不工作，标定行的排种排肥部件工作，此时施肥播种机处于标定状态。当施肥播种机处于标定状态时，种子或肥料通过标定行的排种排肥部件落下，进入下方的接种接肥盒，接种接肥盒的下方设置有称重传感器，称重传感器固接在卸料轴上，称重传感器可实时测量其上的接种接肥盒及种子或肥料的总重量。

正式标定启动前，配套的控制系统自动记录称重传感器上的初始值，标定行的排种排肥部件的驱动轴转动一定圈数时，配套的控制系统再次读取称重传感器的数值，减去初始值即可得出种子或肥料质量，配套的控制系统自动计算出该状态下的每亩播种量或施肥量值，与输入的目标亩播种量或施肥量值进行比较，并对驱动电机的相对工作转速按比例调整，使排种量和施肥量达到目标值。

继续参见图1，接种接肥盒9通过称重传感器8固联在卸料轴5上，卸料电机7通过卸料变速箱可驱动卸料轴转动。这几个部件的作用是：当标定称重完成后，卸料电机7通过卸料变速箱驱动卸料5按一个方向转动180°，接种接肥盒开口朝下，将里面的种子或肥料倒出清空，以便于下次标定正常进行。接种接肥盒保持开口向下的状态五秒后，卸料电机通过卸料变速箱驱动卸料轴按反方向转动180°使接种接肥盒恢复到正常接种接肥状态。

一个完整的标定流程是：配套的控制系统中具有一键控制按键，当按下标定按键时，驱动电机反转，驱动用于标定的排种排肥部件的轴转动固定的圈数(比如20圈)；用于标定的排种排肥部件排出的种子或肥料进入接种接肥盒，称重传感器称重，计算出种子或肥料的质量，配套的控制系统读取数值；与设置量对比并相应的调节驱动电机的转速。同时，配套的控制系统控制卸料电机按一定圈数转动，卸料电机驱动卸料轴完成卸料，然后复位。完成一个标定流程，并准备好下一次标定。

本发明可以在现有播种施肥机基础上进行改造，通过增设单向轴承、标定用排种排肥部件、称重传感器、接种卸料部件等装置，实现发明功能，未明显增加设备成本，设备改动小，实施方便，推广方便。

以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种播种机播种量、施肥量自动标定装置，其特征在于：

可正反转动的动力部件具有双侧动力输出端；一侧通过第一传动单向轴承（2）与作业行排种排肥部件（1）连接，另一侧通过第二传动单向轴承（4）与标定用排种排肥部件（10）连接；所述第一传动单向轴承（2）与第二传动单向轴承（4）的锁止方向相反、自由转动方向相反；

标定用排种排肥部件（10）下方设有接种接肥盒（9），接种接肥盒（9）下部设有承重传感器（8）；

配套的控制系统与所述承重传感器（8）及所述动力部件连接；

比较器将目标播种量或施肥量与承重传感器（8）测得值进行比较，所述控制系统对驱动电机的相对工作转速按对应的比例调整，使排种量和施肥量达到目标值；

所述接种接肥盒（9）及承重传感器（8）的整体由卸料轴（5）支撑，卸料轴由卸料动力部件驱动转动，带动接种接肥盒（9）翻转，将里面的种子或肥料倒出清空，以便于下次标定正常进行。

2.如权利要求1所述的播种机播种量、施肥量自动标定装置，其特征在于：所述配套的控制系统还与所述卸料动力部件连接。

3.如权利要求2所述的播种机播种量、施肥量自动标定装置，其特征在于：所述卸料动力部件包括卸料电机（7）、卸料变速箱（6）。

4.如权利要求1所述的播种机播种量、施肥量自动标定装置，其特征在于：所述可正反转动的动力部件包括驱动电机（3）、驱动变速箱（11）。

5.如权利要求1所述的播种机播种量、施肥量自动标定装置，其特征在于：一组作业行排种排肥部件（1）共轴设置，由一根传动轴带动，一起工作。

6.一种播种机播种量、施肥量自动标定方法，其特征在于：

采用权利要求1-5中任意一项所述的播种机播种量、施肥量自动标定装置；

正式标定启动前，配套的控制系统自动记录称重传感器上的初始值，标定行的排种排肥部件的驱动轴转动一定圈数时，配套的控制系统再次读取称重传感器的数值，减去初始值即可得出种子或肥料质量，配套的控制系统自动计算出该状态下的每亩播种量或施肥量值，与输入的目标亩播种量或施肥量值进行比较，并对驱动电机的相对工作转速按比例调整，使排种量和施肥量达到目标值；

当标定称重完成后，卸料电机通过卸料变速箱驱动卸料轴按一个方向转动180°，接种接肥盒开口朝下，将里面的种子或肥料倒出清空；

接种接肥盒保持开口向下的状态达到设定时间后，卸料电机通过卸料变速箱驱动卸料轴按反方向转动180°使接种接肥盒恢复到正常接种接肥状态。

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